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研究生: 黃喆孚
Zhe-fu Huang
論文名稱: 六相永磁式同步電動機之轉速控制系統研製
Development of Speed Control System for Six-phase Permanent-magnet Synchronous Motors
指導教授: 黃仲欽
Jonq-Chin Hwang
口試委員: 葉勝年
Sheng-Nian Yeh
蕭弘清
Horng-Ching Hsiao
劉傳聖
Chuan-Sheng Liu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電資學院 - 電機工程系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 43
中文關鍵詞: 六相永磁式同步電動機
外文關鍵詞: Six-phase Permanent-magnet Synchronous Motors
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本文提出六相永磁式同步電動機轉速控制系統之設計,系統不需額外的電流回授裝置,故可降低硬體成本。在轉速閉迴路控制中,用轉矩命令推導每相的電流命令,不僅可以作交軸電壓命令的計算,亦可補償直軸電壓命令,以提高運轉效率。文中採用兩組三相變頻器之電壓空間向量脈波調變控制,可提高直流電壓使用率,且使六相永磁式同步電動機具有弦式電流響應,以減少電磁轉矩鏈波成分。
本文採用32位元的數位控制器(DSP, TMS320F28035)完成實體製作,控制軟體使用C語言編寫。本文已完成1000 rpm,375 W功率轉換系統之製作。實測結果顯示轉速誤差為2 rpm。每組三相獨立運轉時其電流峰值為17.1 A,採用本文的轉速閉迴路控制直軸電壓補償,電動機相電流的峰值降至4.4 A,電流諧波含量為4.30 %。由實測結果可驗證控制策略之可行性。


This thesis presents the design of speed control system for six-phase permanent-magnet synchronous motors (PMSM). This system requires no additional current feedback device, resulting in the reduction of hardware costs. In the closed-loop control of motor speed, the torque command can be used to derive the current command for each phase, to facilitate the calculation of the q-axis voltage command as well as compensation of the d-axis voltage command for efficiency improvement. Meanwhile, two sets of three-phase inverter with voltage space vector pulse-width modulation, are designed to increase the utilization rate of the dc voltage, and provide sinusoidal current response for reducing torque ripple of PMSM.
The 32-bit digital signal processor, TMS320F28035, is adopted to implement the control functions of the system with C language. A prototype of 1000 rpm and 375 W power conversion system is built. The error of speed is 2 rpm. Operating the two three-phase inverters independently yields a current peak value of 17.1 A. The current peak value is reduced to 4.4A when the aforementioned compensation of d-axis voltage command under closed-loop control of motor speed is introduced. The corresponding total harmonic distortion of current is 4.30 %. The feasibility of the proposed system is verified experimentally.

摘  要 I 英文摘要 II 誌  謝 III 目  錄 IV 符號索引 VI 圖表索引 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機及目的 1 1.2 文獻探討 1 1.3 系統架構及本文特色 2 1.4 本文大綱 3 第二章 六相永磁式同步電動機的模式及轉子磁極角位置估測 5 2.1 前言 5 2.2 六相永磁式同步電動機的模式 6 2.2.1 abc軸及xyz軸之磁通鏈及電壓方程式 6 2.2.2 六相永磁式同步電動機的交、直軸電壓方程式 10 2.3 六相永磁式同步電動機的參數量測 12 2.3.1 轉子磁極角位置及轉速之估測 12 2.3.2 轉子等效磁通鏈 之量測 15 2.4 結語 17 第三章 六相永磁式同步電機之轉速控制策略 18 3.1 前言 18 3.2 轉速閉迴路控制策略 18 3.3 三相變頻器的的控制策略 21 3.4 結語 23 第四章 實體製作及實測 24 4.1 前言 24 4.2 控制軟體的規劃 24 4.3 實測結果 27 4.4 結語 38 第五章 結論與未來研究方向 39 5.1 結論 39 5.2 未來研究方向 40 參考文獻 41 附錄A 六相永磁式同步電動機規格 43

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無法下載圖示 全文公開日期 2018/08/02 (校內網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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